Einreichung von SeRoNet-Projektvorschlägen

Kurzinformation:

Gewünscht sind Vorschläge für Service-Robotik-Systeme, die einen modularen Aufbau haben und deren Software überwiegend aus Bausteinen des SeRoNet-Marktplatzes erstellt werden können. Als Anwendungsfelder werden insbesondere die Produktions- und Intralogistik sowie deren angrenzende Bereiche gesehen. Darüberhinausgehende (z. B. Entertainment oder Healthcare) sind explizit zugelassen.

Wesentliche Teile des Softwaresystems der angestrebten Service-Roboter müssen – soweit möglich (Ausnahmen können beispielsweise Komponenten zur Sicherstellung funktionaler Sicherheit betreffen) – erstellt werden unter Nutzung

• von Software-Bausteinen, die den technischen Vorgaben des SeRoNet-Rahmenwerks (Modell für Software-Komposition) genügen,
• der SeRoNet Schnittstellenbeschreibung und SeRoNet-Laufzeitumgebung,
• der SeRoNet-Softwarewerkzeuge,
• der Prinzipien der modellgetriebenen Softwareentwicklung.

Gegenstand der Ausschreibung ist (1) die Erstellung einer solchen Roboterlösung, (2) die Erstellung und Überlassung des maschinenlesbaren Datenblatts (Systemkomposition) der Lösung für die potenziellen Anwender und (3) die Teilnahme an einer Feldstudie zur Nutzbarkeit der SeRoNet-Werkzeuge und -Modelle.

Hintergrund und formaler Rahmen:

Diese Ausschreibung zur Entwicklung von Service-Robotersystemen findet im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium im Technologieprogramm „PAiCE“1 geförderten Verbundprojekts „SeRoNet – Plattform zur arbeitsteiligen Entwicklung von Serviceroboter-Lösungen“ statt. Im SeRoNet-Projekt (https://www.seronet-projekt.de/) entstehen ein technisches Rahmenwerk („Software-Framework“) zur modularen Entwicklung von einfach rekombinierbaren Software- und Hardware-Komponenten in der Service-Robotik sowie eine Web-Plattform3, um solche Komponenten und Lösungen zu vermarkten (SeRoNet-Marktplatz). Über diese Plattform können Hersteller und Anwender solcher Komponenten und der daraus bestehenden Systeme miteinander interagieren und gemeinsame Projekte in der Service-Robotik durchführen. Beispielsweise können Komponentenhersteller ihre Produkte einstellen und so beschreiben, dass Entwickler von Roboterlösungen für eigene Zwecke geeignete Komponenten leicht finden und automatisiert auf Kompatibilität mit dem gewünschten Anwendungsfall testen lassen können Die SeRoNet-Plattform soll zum Träger eines Ökosystems in der Servicerobotik werden.

Voraussetzung für eine einfache Zusammensetzbarkeit von Komponenten zu Systemen sind insbesondere einheitliche Schnittstellen; Voraussetzung für automatisierte Prüfungen sind aussagekräftige, standardisierte Modelle der Komponenten, also formale, maschinenlesbare Beschreibungen. Beide Voraussetzungen bietet das SeRoNet-Rahmenwerk, das aus einer einheitlichen, Linux-basierten Laufzeitumgebung sowie leistungsfähigen Software-Entwicklungswerkzeugen besteht. Die SeRoNet-Entwicklungswerkzeuge erlauben, auch andere Softwarerahmenwerke wie SmartSoft und ROS auf einfache Weise zu integrieren. OPC UA-(Hardware-)Komponenten können direkt integriert werden.
 
Adressaten und Förderschwerpunkt:

Diese Ausschreibung richtet sich an Anwender sowie Hersteller und / oder Systemintegratoren von Service-Robotersystemen, die gemeinsam und in Zusammenarbeit mit dem SeRoNet-Konsortium Lösungen in der professionellen Service-Robotik mithilfe der SeRoNet-Technologie erstellen wollen. Der Fokus der Ausschreibung liegt hierbei auf dem Zusammensetzen der Anwendungssoftware des Systems aus SeRoNet-Softwarekomponenten für eine vorgegebene Roboter-Hardware, die weitestgehend existiert oder mit geringem Aufwand aus existierenden Hardwarekomponenten konstruiert werden kann. Die Anpassung existierender Robotersysteme, also sowohl kommerziell erhältlicher als auch prototypischer Systeme aus anderen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, an die SeRoNet-Technologie ist ausdrücklich eingeschlossen. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass nur ein Teil des Softwaresystems der Roboterlösung modellgetrieben mit SeRoNet-Technologie umgesetzt werden kann und weitere Teile, z. B. sicherheitsbezogene Teile der Steuerung, unter Verwendung anderer Technologien umgesetzt werden.

Ziel der Fördermaßnahme ist zum einen, den Anteil der modellgetriebenen Softwareentwicklung in der (Service-)Robotik zu erhöhen, um hierdurch die Entwicklungskosten von komplexen Steuerungssystemen zu senken und Komponenten und Teilsysteme deutlich besser wiederverwendbar zu machen als bisher. Insbesondere sollen Robotersysteme entstehen, die aufgrund ihrer Modularität und modellgetriebener Entwicklungsverfahren und -werkzeuge mit geringem Aufwand an sich verändernde Einsatzszenarien angepasst werden können und so zum Beispiel die effiziente Entwicklung von Produktfamilien ermöglichen. Zum anderen sollen Methoden zur Anforderungs- und Lösungsmodellierung untersucht werden, mit denen potenzielle Anwender von Servicerobotersystemen ihre Anforderungen beschreiben und passende Lösungen oder Lösungsanbieter finden können.

Als sekundäres Ziel sollen (Software-)Komponenten, die den technischen Anforderungen des SeRoNet-Rahmenwerks genügen, für einen weiten Anwendungskreis besser verfügbar und praktische Beispiele für deren Einsatz in Systemen geschaffen werden. Hierzu müssen Antragsteller die Softwarekomponenten, die sie im Förderprojekt entwickelt haben, nach Projektabschluss auf der SeRoNet-Plattform Dritten (zu marktüblichen Konditionen) zur Verfügung stellen und die entwickelten Robotersysteme auf der Plattform beschreiben. Als tertiäres Ziel sollen die SeRoNet-Technologie selbst und hier insbesondere die Modellierungskonzepte und -werkzeuge erprobt werden. In diesem Kontext sollen die Teilnehmer dieser Ausschreibung Rückmeldungen an das SeRoNet-Konsortium geben, um die Modellierungskonzepte und Werkzeuge bedarfsgerecht weiterentwickeln zu können.

Förderbedingungen:

Gefördert werden Konsortien aus mindestens einem Anwender der zu entwickelnden Roboterlösung und mindestens einem Roboterhersteller und / oder Systemintegrator bzw. vergleichbarem Entwicklungsdienstleister. Für die Bewilligung, Auszahlung und Abrechnung der Zuwendung sowie für den Nachweis und die Prüfung der Verwendung und die gegebenenfalls erforderliche Aufhebung des Zuwendungsbescheids und die Rückforderung der gewährten Zuwendung gelten die §§ 48 bis 49a des Verwaltungsverfahrensgesetzes, die §§ 23, 44 der Bundeshaushaltsordnung (BHO), die hierzu erlassenen Allgemeinen Verwaltungsvorschriften sowie die jeweils anzuwendenden aktuellen Nebenbestimmungen des BMWK.

Die zu entwickelnde Roboterlösung muss von praktischem Nutzen sein und in nachvollziehbarer Weise von einem modellbasierten Entwicklungsansatz bzw. modularer Softwarearchitektur oder einfacher Austauschbarkeit von (Software-)Komponenten profitieren. Die Roboterlösung muss mit dem SeRoNet-Rahmenwerk entwickelt werden. Der deutlich überwiegende Teil der verwendeten Module muss aus dem SeRoNet-Baukastensystem stammen. Die geförderten Projekte werden durch das SeRoNet-Konsortium begleitet. Konkrete inhaltliche Umsetzungen (z. B. verwendete Komponenten, Umsetzungsvarianten) sind während der Projektlaufzeit mit den SeRoNet-Experten abzustimmen.

Die Förderquote richtet sich nach der Unternehmensart und bewegt sich zwischen 30 und 50 Prozent der Projektkosten. Gefördert werden nachgewiesene Projektkosten.

Die Projektlaufzeit beträgt sechs Monate bei einem Projektvolumen je Konsortium von maximal 190.000 Euro (Projektkosten, Förderbetrag <= 50% hiervon, abhängig von der individuellen Förderrate der Konsortialpartner). Ein Anspruch auf Gewährung der Zuwendung besteht nicht. Vielmehr entscheidet der Zuwendungsgeber aufgrund seines pflichtgemäßen Ermessens im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel. Die spätere finanzielle Abwicklung nach ggf. erfolgter Bewilligung der Förderprojekte ist über Profi-Online vorzunehmen.

Mit der Abgabe der Bewerbungsunterlagen werden die Bedingungen dieses Förderaufrufs akzeptiert.

Termine:

• 15. Februar 2021: Einreichfrist für Skizzen
• Ende Februar 2021: Technische Begutachtung der Skizzen und Bekanntgabe der Ergebnisse
• 30. März 2021: Einreichfrist für formalen Antrag auf Förderung über die Plattform „easy-Online“ für positiv begutachtete Projektkonsortien
• 31. Mai 2021: Förderprüfung und Bekanntgabe der Bewilligung
• 1. Juni 2021: Start der Projekte
• Mitte Juni 2021: (virtuelles) Kick-off Treffen mit SeRoNet-Konsortium

Antragsverfahren:

Das Verfahren ist zweistufig:

1. Einreichen einer technischen Skizze

In der einzureichenden Skizze (max. 10 Seiten, siehe Vorlage) ist der Einsatzzweck der Roboterlösung zu beschreiben und darzulegen, inwiefern die vorgeschlagene Lösung von einer modularen Steuerungsarchitektur und einer einfachen Austauschbarkeit von (Software-)Modulen profitiert, beispielsweise in Bezug auf die Anpassung an ein sich änderndes Einsatzszenario oder eine wirtschaftlichere Weiterentwicklung. Wird die Anpassung einer existierenden Lösung (gleich ob kommerziell verfügbares System oder Entwicklungsprototyp) an die SeRoNet-Technologie vorgeschlagen, ist darzulegen, wie sich durch den Einsatz der modellgetrieben Entwicklung und austauschbarer Softwaremodule das Einsatzfeld der Lösung erweitert und/oder die zukünftige Wartung und Anpassung der Lösung an neue Einsatzszenarien im Vergleich zur existierenden Lösung vereinfacht bzw. wirtschaftlicher gestaltet als mit bisherigen Methoden. In jedem Fall ist klar darzulegen, welche Teile des Systems mit SeRoNet-Technologie umgesetzt werden sollen und welche Teile weiterhin mit anderen Technologien (durch Entwicklung im Projektrahmen oder durch Rückgriff auf existierende Teilsysteme) realisiert werden sollen.

Ebenfalls darzulegen ist die geplante Zusammenarbeit (Arbeitsteilung) der Konsortialpartner. Diese sollte die in das Projekt eingebrachten Kompetenzen der Partner widerspiegeln. Die vorgesehenen Arbeiten sind kurz zu erläutern und als in sich schlüssige Schritte in einem Arbeitsplan zeitlich anzuordnen. Dabei sind mindestens die folgenden Schritte vorzusehen:

(a) Konzeption Gesamtsystem und Modularisierungskonzept,
(b) Identifikation notwendiger (Software-)Komponenten,
(c) formale Modellierung des Systems mit SeRoNet-Werkzeugen,
(d) Implementierung/Anpassung notwendiger Komponenten,
(e) Umsetzung Gesamtsystem und
(f) Evaluierung des Entwicklungsprozesses und des entwickelten Systems.

Die Schritte sollten soweit sinnvoll überlappend geplant werden. Die für das Projekt veranschlagten Kosten sind tabellarisch darzustellen und durch Verknüpfung mit dem Arbeitsplan plausibel zu machen.

Die eingereichte Skizze wird nach technischer Aussagekraft, Grad der Umsetzung mittels SeRoNet-Technologie, Grad der Wiederverwendung aus dem SeRoNet-Baukastensystem, Plausibilität des Arbeitsplanes und Angemessenheit der veranschlagten Projektkosten begutachtet.

Die Einreichung der Skizzen erfolgt per Email an folgende Adresse: pt-digitaletech@dlr.de

Die Skizzenbeschreibung muss in Form des Formulars „Projektskizze im SeRoNet-Aufruf 2 „Systeme“ an die o. g. Email-Adresse eingereicht werden.

2. Stellen eines Förderantrags

Positiv begutachtete Projektvorschläge werden vom Projektträger aufgefordert, eine Förderung über die Plattform „easy-Online“ einzureichen.